徐 阳 ，邓全恩 ，吴开云 ，龚榜初 *，陈学初 ，莫明全 ，童静亮

（1.中国林科院亚热带林业研究所，杭州 311400；2.浙江省林木育种技术研究重点实验室，杭州 311400；3.恭城瑶族自治县农业局水果站，桂林 542500；4.平乐县农业局水果站，桂林 542400；5.兰溪市木材运输巡查大队，浙江 金华 321100）

柿（Diospyros kaki Thunb.）是著名的铁杆庄稼，一年种植多年收益[1]。近年来我国柿产业发展迅速，仅广西恭城一县，恭城水柿（Diospyros.kaki Thunb‘Gongchengshuishi’）种植面积高达2.5万hm2以上，产值7亿多元，是当地重要经济支柱，在精确扶贫中发挥了重要作用[2-10]。然而柿规模化生产以后，各种新型病虫害频发，极不利于柿产业的健康发展。如，新型病害柿果顶腐病，发病后果顶变黑，快速软化落果，失去商品价值，导致果园大量减产、绝产[2-4]。据调查，恭城水柿主产区广西恭城、平乐两县约3.3万hm2柿园，每年因顶腐病损失近2亿多元[2]。该病已成为柿产业中亟须解决的实际问题。

目前，国外未见该病报道。自恭城水柿顶腐病2010年集中爆发后[4]，我国柿从业人员对顶腐病发病规律进行了细致调查与总结。结果表明柿顶腐病具有明显生理性病害特点：柿果第二次膨大期集中发生；病发果园无发病中心；病害部位均在果顶1/3范围内，病发部位未检测到病原菌；树冠外侧果相对内膛果易发，大果相对小果易发[2，4-5]。

在此基础上，学者们对柿顶腐病病因展开研究。全金成等[6-7]推测该病产生可能与硼缺乏有关。而杨长林等[3，8]根据根补施石灰对顶腐病具有较明显的防治效果，推测该病症发生可能与钙缺失有关。孙宁静等[9-10]认为该病和钙硼均有一定的关系，其中与钙的关系更为密切。总之，目前认定该病为缺素造成的生理性病害，但尚未明确具体缺素病因，也较少同时关注土壤、树体、果实主要矿质元素含量及其比值与柿顶腐病的发生关系，于之相应的防治技术体系尚未建立。

据此，本试验以恭城水柿为材料，对主产区不同发病柿园、土壤、叶片及果实中主要矿质元素运用多重比较、相关分析、多元回归、通径分析等方法进行系统分析，探索果实、叶片及土壤矿质元素含量与柿顶腐病之间的关系，以期明确水柿顶腐病病因，为科学防治提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

恭城县与其相邻的平乐县是恭城水柿主产区，两县产量约占广西全省的70%左右[5]。2014—2015年间对广西桂林市内，恭城县、平乐县相邻村镇的21个恭城水柿园进行调查。采样地均属亚热带季风气候，土壤环境为山间平原地区，土层深厚，黄壤，主要成分为黏土。各果园按“S”形选取15～20株树病果率，各树平均病果率视为该园发病率，并按发病率范围划分果园发病等级（见表1）。

1.2 矿质元素测定

在各柿园中，对所选柿树进行取样测定。每株树冠中上部外围4个方向共取12个果实，并于每株树树冠中上部的东、南、西、北4个方向选取树冠外围中上部健壮营养枝1枝。从每枝自上而下第4～6叶片中，选取成熟、健康、完整的功能叶片各2片，每株取8片。其中，果实取果实顶部样本，各果园样本充分混合后进行矿质元素测定。每柿园按“S”形取土样5点，四分法留土0.5 kg。委托国家林业局经济林产品质量检验检测中心（杭州）进行样本指标检测，其中，土壤中水解性氮采用碱解-扩散法测定[11]150，土壤速效钾[11]194、交换性钙[11]197、交换性镁[11]197、交换性锰含量[11]209采用乙酸铵浸取-原子吸收分光光度法测定，土壤有效硼含量采用沸水浸取-亚甲胺分光光度法测定[11]221-223，土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法-外加热法测定[11]107，pH采用电位法测定[11]126。果实和叶片，氮含量测定采用H2SO4-H2O2消煮后，用凯氏定氮法测定[11]309，钾含量用火焰光度计法测定[11]315，钙、镁含量用湿灰化-原子吸收分光光度法测定[11]318-322，硼含量用干灰化-姜黄素分光光度法测定[11]326。

表1 样品发病等级分类情况Table1 The overview of disease grade sample classification base on top rot occurrence ratio

1.3 数据统计

采用SPSS 16.0和EXCEL软件进行统计，所得数据均用平均数±标准误差表示，用DUNCAN新复极差法比较差异显著性（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同发病等级间矿质元素多重比较分析

由表2、表3可知，2级病害柿园土壤pH平均为4.07，显著低于 0级柿园（4.35）和 1级柿园（4.35）。随着发病程度加剧，土壤水解性氮、水解性氮/交换性钙、水解性氮/交换性镁、水解性氮/交换性锰、水解性氮/有效硼、速效钾/交换性钙呈增大趋势，土壤有机质、交换性镁/交换性锰值呈减少的趋势，但均未达到显著水平。

由表4、表5可知，2级病害柿园中柿叶片硼平均含量为28.1 mg/kg，显著低于0级和1级。但1级病害柿叶片硼含量，平均为43.04 mg/kg，也显著最高也显著高于0级柿园叶片硼含量（37.36 mg/kg）。而叶片钙含量与发病程度负相关的规律性更加明显，其中0级病害柿园叶片钙含量平均为17.2 mg/kg，显著最高，1级病害柿园叶片钙含量为13.33 mg/kg，显著高于2级病害柿园叶片钙含量（12.43 mg/kg），而显著低于0级病害柿园。叶片钾含量、氮/钙、钾/钙、钾/镁、锰/硼值随着柿园发病程度加深，呈增大的趋势，但未达到显著水平。

表2 不同顶腐病发病等级柿园土壤主要矿质元素含量Table2 Contents of main mineral elements in soils within different top rot disease grade persimmon orchards

表3 不同顶腐病发病等级柿园土壤主要矿质元素间比值Table3 Ratios of main mineral elements in soils within different top rot disease grade persimmon orchards

由表6、表7可知，0级病害、1级病害、2级病害柿园的果肉镁含量分别为0.46、0.51、0.52 mg/kg，氮/钙值分别为 5.32、5.67、5.8，钙/锰值分别为 0.36、0.53、0.67，钾/锰值分别为 4.22、6.29、8.02，总体上随柿园发病程度加深，呈现增加趋势。而果肉钾含量（9.84、8.51、8.32 mg/kg）、钾/镁值（22.1、17.86、16.75）呈现降低的趋势，但果实各项指标多重比较中均未存在显著差异。

2.2 土壤、叶片、果实矿质元素与顶腐病发病率相关性分析

多重比较结果显示，只有较少的矿质元素指标在各病级样本间存在显著差异。为进一步分析土壤、叶片、果实矿质元素与柿果顶腐病发生间关系，本文继续进行顶腐病发病率与矿质元素间相关性分析。结果表明，发病率主要和土壤与叶片矿质元素指标存在显著相关。如表8所示，发病率与土壤pH存在极显著负相关关系，相关系数为-0.667 7；与土壤速效钾/交换性钙值极显著正相关，相关系数为0.564 1；与水解性氮/交换性钙显著正相关，相关系数为0.506 8。同时，表8也显示发病率与叶片硼元素显著负相关，相关系数为-0.480 1；而与叶片中氮/硼、镁/硼值存在极显著正相关关系，相关系数分别为 0.638 7、0.541；与叶片中钾/硼、钙/硼值显著正相关，相关系数分别为0.424 3、0.428 3。而发病率和果实矿质元素间并未检测到显著相关关系。

表4 不同顶腐病发病等级柿叶主要矿质元素含量Table4 Contents of main mineral elements in persimmon leaves with different top rot disease grade

表5 不同顶腐病发病等级柿叶主要矿质元素间比值Table5 Ratios of main mineral elements in persimmon leaves with different top rot disease grade

表6 不同顶腐病发病等级柿果主要矿质元素含量Table6 Contents of main mineral elements in persimmon fruits with different top rot disease grade

表7 不同顶腐病发病等级柿果主要矿质元素含量比值Table7 Ratios of main mineral elements in persimmon fruits with different top rot disease grade

表8 顶腐病发病率与矿质元素含量及比值间相关系数Table8 Correlation coefficient among the contents and ratios of main mineral elements and top rot disease rates

2.3 土壤、叶片、果实矿质元素与顶腐病发生多元回归及通径分析

前文结果表明，柿果顶腐病发生受多种矿质元素指标共同影响，需在简单相关分析的基础上进行多元回归及通径分析。据此，以土壤、叶片、果实中矿质元素共21个检测值为自变量，以发病率为因变量，进行逐步回归分析，得出发病率最优方程:

对回归方程进行显著性检验，结果达到显著性差异水平，表明建立的方程稳定性较好。由回归方程可知，当其他变量固定时，柿园内土壤交换性镁（X4）、土壤 pH（X8）、柿叶片氮含量（X9）、柿叶钙含量（X11）、柿叶锰含量（X13）变化 1个单位，柿园顶腐病的发病率分别变化 0.962、-136.549、-7.288、-5.197、-0.024个单位，其中土壤pH对柿园顶腐病的发生影响最大。

通径系数的绝对值大小反映了各矿质元素指标对顶腐病发病率影响的大小。如表9所示，柿园土壤交换性镁（X4）、土壤 pH（X8）、柿叶片氮含量（X9）、柿叶钙含量（X11）、柿叶锰含量（X13）均对发病率有较大影响。各矿质元素对顶腐病发病率直接贡献大小依次为：土壤 pH（-1.222）＞柿叶钙含量（-0.824）＞土壤交换性镁含量（0.783）＞柿叶片氮含量（-0.667）＞柿叶锰含量（0.568）。其中土壤pH、柿叶钙含量、柿叶片氮含量、和柿叶锰含量对顶腐病发病率的直接贡献为负值，土壤交换性镁对顶腐病发病率的直接贡献为正值。各样本中矿质元素含量除直接作用影响顶腐病发生率大小变化外，还通过与其相关的其他自变量间接引起发病率的变化。土壤交换性镁及叶片锰元素虽对顶腐病发生存在较大影响，但土壤交换性镁间接作用为0.674，叶片锰元素间接作用为0.343，表明两者对发病率均存在较大间接影响。其中土壤交换性镁主要存在与柿叶钙含量的间接正效应（0.449），叶片锰元素的间接正效应主要存在与柿叶氮含量间（0.177）。另外，土壤pH和柿叶钙含量均通过土壤交换性镁含量存在较大负效应（分别为-0.379、-0.472），但两者与其他元素间均存在正效应，并且土壤pH和柿叶钙含量分别与发病率的间接影响也相应较小，间接作用分别为-0.109、-0.194，表明两者影响顶腐病发病率主要是通过直接效应。

表9 水柿顶腐病发病率与土壤、叶片、果实主要矿质元素的通径分析Table9 Path analysis between top rot disease rates and main mineral elements in fruits，leaves and soil

3 讨论与结论

柿顶腐病是近年出现的一种新型生理性病害，发病后柿果顶部变黑，失去商品价值，柿园大量减产、绝产。然而，病因目前尚未明了，相应的防治技术体系也尚未建立。本研究通过对桂林市不同发病程度的恭城水柿园中柿果、叶片及土壤进行矿质元素测定，以探索果实、叶片及土壤矿质元素含量与柿顶腐病发生的关系，为柿顶腐病的防治提供可靠的理论参考。

以往研究表明恭城水柿顶腐病发生与钙元素关系密切[3，8]，本文结果也同样显示叶片钙含量与恭城水柿顶腐病发病率显著负相关，随发病程度加深而显著降低。但本文并未检测到，孙宁静研究中[10]恭城水柿顶腐病与果实钙含量及硼含量的显著关系。而番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）脐腐病[12-14]、苹果（Malus pumila Mill.）苦痘病[15-16]、辣椒（Capsicum annuum linn.）脐腐病[17-18]等生理性缺钙症的研究中，也与本文一样，未检测到病害与果实钙含量的显著关系[12-13，15-16，18]。综合本文病果及病树（叶片）中含有较高N/Ca，K/Ca趋势的结果，柿顶腐病的发生或许和番茄、苹果和辣椒生理性缺钙症一样，果实中单一的含钙低并不一定导致病症的发生，还与果实或树体中钾[12，15]、氮[12-13，20]、镁[15，19]等其他元素的含量有关。

土壤是树体养分主要来源，而番茄、苹果缺钙生理性病害发生时，往往土壤中并不缺乏钙，而土壤中较低的pH与较高的钾和氮含量，均不利于植物对钙的吸收，从而导致树体缺钙[12-13，16，18，20]。本文结果同样显示顶腐病与土壤硼元素、钙元素关系均不显著，发病率却与土壤pH极显著负相关，与土壤速效钾/交换性钙值、水解性氮/交换性钙值显著正相关。

同时，生产中通过根施用石灰，一是直接补钙，二是通过提高土壤pH促进柿树钙吸收，可以减轻柿顶腐病病情[3，8]。此外苹果苦痘病研究中发现，氮肥施用过多，导致叶片含量增高，叶片生长迅速，加剧了叶片与果实争钙，进而加剧顶腐病的发生[21-22]，本文也同样表明顶腐病发生与叶片中氮含量呈显著直接负相关。这些结论均显示显示柿果顶腐病与生理性缺钙关系密切。

本文与全金成等研究[6-7]同样也发现顶腐病发病率与叶片硼含量显著负相关。但本研究多元回归分析及通径分析中，硼与病害发生的关系并不显著，并且1级病害柿叶片硼含量显著高于0级病害柿叶。这些暗示，硼与柿顶腐病的关系或许在一定发病范围内较为密切，在一定硼浓度范围内，硼可以促进钙的吸收，增强钙在植物体内（特别是向果实部位）的移动性[23-24]。因此笔者推测顶腐病与硼的关系不如与钙紧密[9-10]，缺硼或许并不是顶腐病的直接病因，而是通过影响钙的吸收运输，从而间接影响顶腐病发生率。也正如，硼肥的施用只在一定范围内对恭城水柿顶腐病有一定的防治效果[6-7]。然而，硼与柿顶腐病的关系是否只在一定硼浓度或顶腐病发病率范围内较为显著，仍需进一步深入研究。

据此，笔者初步认为恭城水柿顶腐病发生与钙关系密切，实际生产中，酸化、高镁、高氮的土壤环境均不利于柿树对钙的吸收，从而导致恭城水柿树体缺钙（叶片钙浓度下降）、出现树体矿质营养失衡及生理性缺钙（叶片中较高的N/Ca、K/Ca值，果实中较高的N/Ca值）。而钙具有维持离子平衡、细胞壁结构和膜功能等功能，是细胞分裂和增长所必需，当严重生理性缺钙时，果肉细胞质膜结构普遍解体，细胞内的分室化作用消失[12，20，24-26]，表现为果实褐变，进而易发生（或加剧）顶腐病。同时土壤中较高氮元素加剧了叶片与果实争钙，加剧了恭城水柿顶腐病的发生，在一定硼浓度范围内，硼促进钙的吸收，增强钙在植物体内的移动性，可减轻了顶腐病症状。这也启示我们在恭城水柿生产过程中，当土壤pH较低、镁含量较高、叶片氮含量较高，叶片钙、硼含量较低时，应当注重及时进行顶腐病防治，在补钙同时要注重土壤其他元素的协调。